专利名称：吸垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及能吸住和运送工件的吸垫。
相关技术的说明目前，真空吸盘(吸垫)用于在负压的作用下吸住和运送工件。如
图11和12所示，普通的真空吸盘1包括主吸盘体4，该主吸盘体4包括由柔性材料如橡胶整体制成的基座部分2和裙边部分3。该裙边部分3在其吸引表面5上有槽6、7。槽6沿该裙边部分3的周向形成，而槽7与沿周向形成的槽6相交(见日本专利申请公开No.9-11172)。
对于普通的真空吸盘1，当油膜或水滴粘附在被吸住的物体的表面时，在该裙边部分3和被吸住的物体的表面之间的油膜或水滴被构成沿周向形成的槽6的切口擦去。并在油膜或水滴通过沿该裙边部分3的径向形成的槽7而汇集到主吸盘体4的中心之后，将该油膜或水滴除去。该径向方向与周向槽6相交。因此，认为真空吸盘1能够吸住物体，并防止该物体由于滑动而偏离正确位置或跌落。
不过，对于普通的真空吸盘1，在与被吸引的物体紧密接触的裙边部分3中，只有由切口形成的槽6、7起到在负压情况下的作用表面的作用。因此有这样的问题，即在负压下的吸力不能增加太多。
发明简介本发明的总目的是提供一种吸垫，即使当油膜或水滴粘附在工件的被吸引表面上时，该吸垫也能通过进一步增加在负压下的吸力而可靠保持住该工件，并防止该工件跌落和不会引起该工件滑动。
通过下面的说明并联系附图，可以更清楚本发明的上述和其它目的、特征和优点，在附图中，本发明的优选实施例以图示实例的方式表示。
附图的简要说明图1为表示本发明实施例的吸垫的垂直剖视图2为表示沿箭头B所示方向看的裙边部分的仰视图；图3为表示该裙边部分的吸引表面的放大剖视图，其中局部进行了省略；图4为表示在吸引表面上形成的凸起的放大平面图；图5为表示该凸起的放大垂直剖视图；图6为表示形成于该凸起内的小孔的放大垂直剖视图；图7为表示图1所示吸垫的分解垂直剖视图；图8为表示在吸住工件时的状态下的工作情况的垂直剖视图；图9为表示图8所示裙边部分的吸引表面的局部放大垂直剖视图；图10为表示本发明另一实施例的裙边部分的仰视图；图11为表示普通真空吸盘的局部垂直剖视图；图12为表示沿图11中箭头A所示方向看的裙边部分的仰视图。
优选实施例的说明在图1中，参考标号10表示本发明一个实施例的吸垫。
该吸垫10包括基座部分16和裙边部分22。该基座部分16内形成有一孔12，以便安装一个基本盘状的连接器14。该裙边部分22有一个延续到基座部分16的波纹部分18和一个在该波纹部分18下面形成的外周边部分20。该基座部分16和裙边部分22由柔性材料如橡胶整体制成。在连接器14和基座部分16中布置有四个安装孔24，以便插入未示出的螺栓。该安装孔24沿裙边部分22的周向彼此分开大约90度(见图2)。该连接器14在其中心处有一负压供给孔26。负压流体通过与负压供给源连通的管道(未示出)供给该负压供给孔26。优选是，该连接器14由金属材料如铝等制成。
波纹形的裙边部分22有安装在其弯曲部分27上的O形环30。在如下面所述吸住工件时，该O形环30弹性变形，以便防止弯曲部分27的内壁表面28a、28b彼此粘附。该O形环30优选是由氟橡胶等制成。
如图2所示，裙边部分22有多个布置于其吸引表面32上的凸起34。各凸起34基本为椭圆形，并彼此在周向上以预定间距间隔开。而且，凸起34还沿该裙边部分22的径向线性布置(见虚线C)，同时相互以预定间距间隔开。在本实施例中，多个凸起34布置在四个基本同心的圆上。而且，凸起34沿周向的长度从该裙边部分22的中心附近径向向外逐渐增加。
裙边部分22有形成于其吸引表面32上的凹陷部分36。整个凹陷部分36使得负压下的流体能供给到除了该多个基本椭圆形凸起34之外的整个吸引表面32。当吸住工件时，整个凹陷部分36构成了负压下的作用表面。如图4所示，凸起34有大量不规则布置于其上表面上的小孔38。如图5和6所示，凸起34并没有被穿透，小孔38在凸起34的上层处是封闭的。小孔38包括一个直径基本相同的柱形部分40和一个基本成球形的球形部分42。大量的小孔38能够将存在于橡胶表面和工件表面之间的油成分或类似物吸入该孔中。大量的小孔38能快速除去存在于橡胶表面和工件表面之间的油成分或类似物。
本发明实施例的吸垫10的基本结构如上所述。下面将介绍其工作情况、功能和效果。
首先，吸垫10安装在未示出的机器人的臂或类似物上，以便沿相互垂直的X、Y、Z三坐标轴方向移动该吸垫。而且，管道通路例如一个管道与负压供给孔26相连，该管道再与负压供给源相连。
然后，通过未示出的机器人的臂的操作，使该吸垫10运动，以便用裙边部分22的吸引表面32吸住工件44。换句话说，当该裙边部分22的外周边部分20抵靠工件44时，该裙边部分22与工件44的形状相符，并形成一个负压空间。负压流体通过负压供给孔26供给到该负压空间内，以便在流体的负压作用下吸住工件44(见图8)。
波纹形的裙边部分22再弹性变形。裙边部分22的吸引表面32压靠在工件44上(见图9)。这样，除了凸起34外，整个凹陷部分36都起到在与工件44紧密接触的裙边部分22中的负压作用表面的作用。因此，与现有的普通技术相比，负压作用表面的面积增加，从而可以进一步增加在负压下对工件44的吸力。
当油膜或水滴粘附在板形工件44例如钢板或玻璃板的被吸引表面上时，裙边部分22的吸引表面32和工件44的表面之间的油膜或水滴将被形成于裙边部分22吸引表面32上的凸起34擦去并流入凹陷部分36内。流入该凹陷部分36内后，该油膜或水滴将被该凹陷部分36和负压供给孔26吸入，其中，该凹陷部分使负压流体能供给，因此，该油膜或水滴将被排出到该吸垫10外。换句话说，在裙边部分22的吸引表面32和工件44的表面之间的油膜或水滴通过该凹陷部分36而被除去，该凹陷部分36能起到排出通道的作用。
因此，即使油膜或水滴粘附在工件44的被吸引表面上，裙边部分22的吸引表面32与工件44的接触程度也会增加，以便增大抗滑动的力。因此，通过形成于裙边部分22的吸引表面32上的凸起34，抗滑动的摩擦力增大。通过裙边部分22的吸引表面32，被吸引工件44能够可靠保持住，且不会跌落和偏离正确位置，同时不会引起滑动。
在裙边部分22的吸引表面32中，凸起34的优选比例在大约20％至大约60％之间的范围内。
在本发明的实施例中，如图7所示，主吸盘体、连接器14和O形环30能彼此分离，该主吸盘体包括基座部分16和裙边部分22，并由橡胶材料制成，该连接器14由金属材料构成，该O形环30由橡胶材料制成。这些部件在根据其构成材料而分类后能够进行回收。
而且，在本发明实施例中，即使工件44的被吸引表面倾斜或弯曲，在裙边部分22的波纹部分18的弹性变形作用下，工件44也能顺利被吸住。
而且，在本发明实施例中，安装在裙边部分22的弯曲部分27上的0形环30能可靠防止该弯曲部分27的内壁面28a、28b由于含油成分而彼此粘接并防止由于其廉价结构而不能回复其初始形状。优选是，涂有Teflon(注册商标)的O形环能够提高该弯曲部分27回复初始形状的性能。
而且，如图10所示，凸起34可以沿径向相对于相邻凸起34交替布置，而不是使按同心圆分布的多个凸起34沿径向线性布置。该交替布置可以通过使凸起34的相位相对于分布在另一相邻同心圆上的凸起34沿周向偏离一预定角度而实现。该结构可以减少凸起34的数目和增加整个凹陷部分36在负压下的作用表面面积。
尽管通过参考优选实施例而特别表示和说明了本发明，但是应当知道，在不脱离由附加的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对其进行变化和改变。
权利要求
1.一种能够吸住和运送工件的吸垫，所述吸垫包括一个与负压供给源相连的基座部分(16)和一个与所述工件(44)接触以形成一负压空间的裙边部分(22)，其中，所述裙边部分(22)有多个彼此分离预定间距的凸起(34)和一个形成于该裙边部分的吸引表面(32)上的凹陷部分(36)，所述凹陷部分(36)使得负压下的流体能供给到除所述凸起(34)之外的整个所述吸引表面(32)。
2.根据权利要求1所述的吸垫，其中，所述多个凸起(34)基本成椭圆形，并在同心圆上沿所述裙边部分(22)的周向彼此以预定间距分开。
3.根据权利要求2所述的吸垫，其中，在所述同心圆上的所述多个凸起(34)中的每一个都分别沿所述裙边部分(22)的径向并相对于在所述同心圆上的一个相邻凸起(34)而线性布置。
4.根据权利要求2所述的吸垫，其中，在所述同心圆上的所述多个凸起(34)中的每一个的相位相对于在相邻同心圆上的一个所述凸起(34)沿所述周向偏离预定角度。
5.根据权利要求2所述的吸垫，其中，所述凸起(34)有多个形成于其表面上的小孔(38)，所述小孔在所述凸起(34)的表面附近闭合，而没有穿透。
6.根据权利要求1所述的吸垫，其中，所述裙边部分(22)有一波纹部分(18)，该波纹部分(18)有基本波纹形的截面，所述波纹部分(18)有一环形件(30)，该环形件装在该波纹部分的弯曲部分(27)的内壁面上。
全文摘要
一种吸垫,所述吸垫包括:一个与负压供给源相连的基座部分和一个与所述工件接触以形成一负压空间的裙边部分,其中,裙边部分有多个基本椭圆形的凸起和一个形成于其吸引表面上的凹陷部分。该裙边部分在同心圆上沿裙边部分的周向彼此分开预定间距。该凹陷部分能使负压下的流体供给到除该凸起外的整个吸引表面上。即使油膜或水滴粘附在工件的被吸引表面上,该工件也能被可靠吸住,而不会引起滑动。
文档编号B25J15/06GK1336272SQ01124468
公开日2002年2月20日 申请日期2001年7月31日 优先权日2000年7月31日
发明者永井茂和, 山本正义 申请人:Smc株式会社